一種消除纖維原絲捻度的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種消除纖維原絲捻度的裝置，其中消除纖維原絲捻度的方法，包括放卷步驟、張拉步驟以及纏繞步驟：放卷步驟，在原絲筒上施加一控制原絲牽引力的重物，該重物質(zhì)量與纖維原絲的線密度成正比；張拉步驟，從原絲筒引出來的纖維原絲呈S型繞過由靜滑輪和動滑輪上下交替布置組成的張力器；纏繞步驟，張拉后的纖維通過導(dǎo)紗器沿紗筒的軸向均勻的纏繞在紗筒上，通過導(dǎo)紗器防止原絲晃動，使原絲保持原有的扁平型。本實(shí)用新型在保持原絲強(qiáng)度不變的情況下，能夠提高原絲的張力均勻性和平帶性、全面消除原絲的成捻現(xiàn)象；生產(chǎn)的合股成無捻粗紗，可大大提高無捻粗紗張力均勻性、集束性和成帶性，減少紗線的懸垂性和強(qiáng)度變異系數(shù)。
【專利說明】一種消除纖維原絲捻度的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種全面消除纖維原絲捻度的裝置，屬于新型材料制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]合股無捻粗紗是由多股平行的纖維原絲經(jīng)絡(luò)紗合股而成的，是玄武巖纖維或玻璃纖維的基本品種之一，主要適用于拉擠、纏繞、噴射、短切等纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料(FiberReinforcedPlastics,FRP)0隨著FRP工藝的日漸成熟，F(xiàn)RP市場對無捻粗紗的質(zhì)量要求不斷提高，張力均勻性和平帶性的控制問題顯得尤為重要。實(shí)際生產(chǎn)中合股無捻粗紗存在各股原絲張力不均勻和成捻的問題，導(dǎo)致無捻粗紗懸垂度、成帶性變差，使得無捻粗紗在FRP復(fù)合材料中的增強(qiáng)作用不能充分發(fā)揮，降低FRP復(fù)合材料的力學(xué)性能。另外，由于合股無捻粗紗中的原絲有捻度及張力不均勻，制成的無捻粗紗布面不平整，影響纖維布的質(zhì)量和強(qiáng)度。
[0003]合股無捻粗紗中的原絲成捻現(xiàn)象及張力不均勻普遍存在。產(chǎn)生原因:一是原絲在高速退解時，產(chǎn)生氣圈，形成一個附加的張力并使原絲產(chǎn)生捻度；二是，原絲餅內(nèi)外層間張力差，引起原絲張力不勻，產(chǎn)生卷曲?，F(xiàn)有工藝主要是通過張力器來調(diào)整原絲張力的均勻性，沒有調(diào)整原絲筒上原絲的張力，因此張力調(diào)節(jié)效果不佳；其次，現(xiàn)有技術(shù)沒有考慮到原絲的成捻問題，合股的原絲存在圈狀和成捻現(xiàn)象；再者，現(xiàn)有工藝在調(diào)整纖維張力的過程中，纖維強(qiáng)度有所下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題:
[0005]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有的技術(shù)難題，提出了一種調(diào)整原絲張力均勻性的同時，消除原絲捻度的工藝和裝置，經(jīng)本實(shí)用新型方法和裝置生產(chǎn)的纖維原絲在保持強(qiáng)度不變的情況下，張力均勻，無加捻現(xiàn)象、平帶性好；生產(chǎn)的合股無捻粗紗張力更趨均勻、集束性、成帶性更為良好，無捻粗紗強(qiáng)度的變異系數(shù)大大變??；另外用其織成的無捻粗紗織物布面平整，經(jīng)緯紗的纖維平行排列成扁平狀，極少扭曲，強(qiáng)度利用率高。
[0006]技術(shù)方案:為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:
[0007]一種消除纖維原絲捻度的方法，其特征在于，包括放卷步驟、張拉步驟以及纏繞步驟:
[0008]所述放卷步驟，在原絲筒上施加一控制原絲牽引力的重物，該重物質(zhì)量與纖維原絲的線密度成正比，即W = km,其中k=0.002?0.005 ;該重物形成與所述原絲筒放卷方向相反的摩擦力，該摩擦力與原絲的牽引力相等f = F,摩擦力f = Wg ;
[0009]其中:W為重物的質(zhì)量，k為質(zhì)量系數(shù)，m為纖維原絲的線密度，f為摩擦力，F(xiàn)為牽引力；
[0010]所述張拉步驟，從原絲筒引出來的纖維原絲呈S型繞過由靜滑輪和動滑輪上下交替布置組成的張力器，所述的動滑輪包括用于對纖維原絲張力進(jìn)行大致控制的大質(zhì)量大滑輪和對纖維原絲張力進(jìn)行進(jìn)一步微調(diào)控制的小質(zhì)量小滑輪；通過張力器對纖維進(jìn)行張拉，調(diào)節(jié)原絲的張力，原絲在張力器作用下鋪展，逐漸呈扁平型，原絲牽引力與動滑輪的重量和靜、動滑輪的夾角有關(guān)系，其平衡關(guān)系是:F = PJWlgcos Θ 1+ff2gcos Θ 2+……+Wngcos θη，其中 Wi<W2<……<\，G1 < θ2<……< θη，
[0011]其中:F為牽引力，P1為纏繞機(jī)的牽引力，W1為動滑輪I的質(zhì)量，Θ i為原絲與動滑輪I的夾角，W2為動滑輪2質(zhì)量，02為原絲與動滑輪2的夾角，胃?為動滑輪η的質(zhì)量，
為原絲與動滑輪η的夾角；
[0012]所述纏繞步驟，張拉后的纖維通過導(dǎo)紗器沿紗筒的軸向均勻的纏繞在紗筒上，通過導(dǎo)紗器防止原絲晃動，再次調(diào)整原絲的扁平型，使原絲保持原有的扁平型。
[0013]一種消除纖維原絲捻度的裝置，包括放卷機(jī)構(gòu)、張拉機(jī)構(gòu)以及纏繞機(jī)構(gòu)，
[0014]所述的放卷機(jī)構(gòu)包括紗架、原絲筒以及重物，所述的原絲筒轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述紗架上，所述重物與一摩擦帶的一端連接，該摩擦帶的另一端繞在所述原絲筒上并固定在紗架上；
[0015]所述張拉機(jī)構(gòu)包括張拉基座以及設(shè)置在張拉基座上的張力器，其中張力器由η個靜滑輪和(η-l)個動滑輪組成(其中，η > 3)，靜滑輪和動滑輪呈上下交替呈S型布置，動滑輪質(zhì)量不等、位置不在同一水平面，質(zhì)量大的動滑輪靠近靜滑輪的水平線，質(zhì)量小的動滑輪遠(yuǎn)離靜滑輪的水平線； [0016]所述的纏繞機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)紗器以及紗筒，所述的導(dǎo)紗器沿所述紗筒的軸向平移。
[0017]所述重物質(zhì)量與纖維原絲的線密度成正比，即W = km (其中k=0.002~0.005)；
[0018]其中:W為重物的質(zhì)量，k為質(zhì)量系數(shù)，m為纖維原絲的線密度。
[0019]所述重物摩擦力與重物成正比,摩擦力f = Wg ;摩擦力與牽引力相等f = F。其中:f為摩擦力、F為牽引力，W為重物的質(zhì)量
[0020]所述的原絲牽引力與動滑輪的重量和靜、動滑輪的夾角有關(guān)系，其平衡關(guān)系是F
=Pi+ffigcos Θ ^ff2gCOS Θ 2+......+ffngcos θ η?其中:F為牽引力,P1為纏繞機(jī)的牽引力,W1為
動滑輪I的質(zhì)量，Θ ,為原絲與動滑輪I的夾角，W2為重物的質(zhì)量，Θ 2為原絲與動滑輪2的夾角，Wn為動滑輪η的質(zhì)量，θ η為原絲與動滑輪η的夾角。
[0021]在所述的紗架上放置多個原絲筒，所述的纏繞機(jī)構(gòu)還包括一集束輪，所述多個原絲筒的紗線匯集到所述集束輪，對纖維原絲進(jìn)行合股，制得合股無捻粗紗。
[0022]本實(shí)用新型通過控制原絲牽引力(張力)和張力器調(diào)整原絲張力，提高原絲張力均勻性；通過原絲張力器控制原絲的扁平形狀及導(dǎo)紗器再次調(diào)整原絲的形狀，全面消除纖維原絲的成捻現(xiàn)象。同時，本實(shí)用新型提供了提高纖維原絲張力均勻性和全面消除成捻現(xiàn)象的裝置，該裝置簡單，工藝簡便易行，便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
[0023]有益效果
[0024]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0025](I)本實(shí)用新型的技術(shù)方案解決了纖維原絲在退繞時的產(chǎn)生的“氣圈”問題和原絲合股時無成捻現(xiàn)象，使得原絲張力均勻，提高了原絲的平帶性，同時原絲強(qiáng)度沒有降低。
[0026](2)利用本實(shí)用新型生產(chǎn)合股無捻粗紗，提高了合股無捻粗紗的張力均勻性，集束性和平帶性；減少了紗線的懸垂度；大大減少了合股無捻粗紗強(qiáng)度的變異系數(shù)。[0027](3)利用本實(shí)用新型生產(chǎn)的合股無捻粗紗，織成的織物纖維呈偏平狀平行排列，表面平整；強(qiáng)度利用率高。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0028]圖1是本實(shí)用新型中全面消除原絲捻度的裝置示意圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型中的紗架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3是圖2的側(cè)視圖；
[0031]圖4是本實(shí)用新型中的重物張力控制圖；
[0032]圖5是本實(shí)用新型中的張拉機(jī)構(gòu)的張力控制示意圖；
[0033]其中:1、紗架，2、原絲筒，3、重物，4、原絲，5、張力器，6、靜滑輪，7、動滑輪，8、集束輪,9、導(dǎo)紗器，10、紗筒。
【具體實(shí)施方式】:[0034]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實(shí)用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0035]實(shí)施例:取線密度為280tex的纖維原絲及原絲筒，為了防止原絲筒變形，采用塑料原絲筒2 ;把原絲筒固定在木質(zhì)紗架I上，采用1.0kg的重物3控制纖維原絲的牽引力，其中重物為砝碼；從原絲筒2引出纖維原絲，呈S型繞過靜滑輪6和動滑輪7，通過導(dǎo)紗器9，纏繞到紗筒10上，制得張力均勻，無捻度的纖維原絲。在本實(shí)施例中，靜滑輪6為三個，且布置在同一高度，動滑輪7為兩個，間隔布置在靜滑輪6之間，動滑輪分為質(zhì)量不同的大滑輪和小滑輪，其中大滑輪的質(zhì)量W2大于小滑輪的質(zhì)量W1，大滑輪與纖維原絲的夾角Θ 2大于小滑輪與纖維原絲的夾角θ1()
[0036]本實(shí)用新型消除纖維原絲捻度的方法，包括放卷步驟、張拉步驟以及纏繞步驟:
[0037]放卷步驟，在原絲筒上施加一控制原絲牽引力的重物，該重物質(zhì)量與纖維原絲的線密度成正比，即W = km,其中k=0.002~0.005 ;該重物形成與所述原絲筒放卷方向相反的摩擦力，該摩擦力與原絲的牽引力相等f = F，摩擦力f = Wg ;
[0038]其中:W為重物的質(zhì)量，k為質(zhì)量系數(shù)，m為纖維原絲的線密度，f為摩擦力，F(xiàn)為牽引力；
[0039]張拉步驟，從原絲筒引出來的纖維原絲呈S型繞過由靜滑輪和動滑輪上下交替布置組成的張力器，所述的動滑輪包括用于對纖維原絲張力進(jìn)行大致控制的大質(zhì)量大滑輪和對纖維原絲張力進(jìn)行進(jìn)一步微調(diào)控制的小質(zhì)量小滑輪；通過張力器對纖維進(jìn)行張拉，調(diào)節(jié)原絲的張力，原絲在張力器作用下鋪展，逐漸呈扁平型，原絲牽引力與動滑輪的重量和靜、動滑輪的夾角有關(guān)系，其平衡關(guān)系是:F = PJWlgcos Θ ^ff2gCos Θ 2+……+Wngcos θ n，其中W1<W2<……<\’ G1 < θ2<……< θη,
[0040]其中:F為牽引力，P1為纏繞機(jī)的牽引力，W1為動滑輪I的質(zhì)量，Θ I為原絲與動滑輪I的夾角，W2為動滑輪2的質(zhì)量，Θ 2為原絲與動滑輪2的夾角，Wn為動滑輪η的質(zhì)量，θ η為原絲與動滑輪η的夾角。
[0041]纏繞步驟，張拉后的纖維通過導(dǎo)紗器沿紗筒的軸向均勻的纏繞在紗筒上，通過導(dǎo)紗器防止原絲晃動，再次調(diào)整原絲的扁平型，使原絲保持原有的扁平型。
[0042]纏繞步驟，張拉后的纖維通過導(dǎo)紗器沿紗筒的軸向均勻的纏繞在紗筒上；導(dǎo)紗器能夠防止原絲晃動，再次調(diào)整原絲的扁平型，使其保持原有的扁平型，不產(chǎn)生加捻現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種消除纖維原絲捻度的裝置，其特征在于，包括放卷機(jī)構(gòu)、張拉機(jī)構(gòu)以及纏繞機(jī)構(gòu)， 所述的放卷機(jī)構(gòu)包括紗架(I)、原絲筒(2)以及重物(3)，所述的原絲筒(2)轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述紗架(I)上，所述重物(3)與一摩擦帶的一端連接，該摩擦帶的另一端繞在所述原絲筒(2)上并固定在紗架(I)上； 所述張拉機(jī)構(gòu)包括張拉基座以及設(shè)置在張拉基座上的靜滑輪(6)和動滑輪(7)，其中包含η個靜滑輪和(η-l)個動滑輪組成，其中，η > 3，靜滑輪和動滑輪呈上下交替呈S型布置，動滑輪質(zhì)量不等，質(zhì)量大的動滑輪靠近靜滑輪的水平線，質(zhì)量小的動滑輪遠(yuǎn)離靜滑輪的水平線； 所述的纏繞機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)紗器(9)以及紗筒(10)，所述的導(dǎo)紗器沿所述紗筒的軸向平移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述的紗架(I)上放置多個原絲筒(2)，所述的纏繞機(jī)構(gòu)還包括一集束輪(8)，所述多個原絲筒(2)的纖維原絲匯集到所述集束輪(8)。
【文檔編號】D02G3/22GK203754900SQ201420112821
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】吳智深, 陳興芬, 稻垣廣人, 吳智仁 申請人:江蘇綠材谷新材料科技發(fā)展有限公司, 江蘇杰成凱新材料科技有限公司